在一個正在努力戒掉對石化燃料的上癮、并且滿足日益成長的能源需求的世界中，有一種技術在發展中，幾乎聽起來太好以至于不能成真，那就是核融合(nuclear fusion)。
如果做得到的話，核融合動力會以接近無限的燃料來源，來提供非常大量的干凈能源，以及差不多是零碳排放;那是如果做得到的話。不過世界上有一些研究團隊花上數十億美元，來確保可以做到核融合。
去年2月，文德爾施泰因7-X (Wendelstein 7-X)設備正式啟用，開始了核融合能源研究的新單元。
這是在德國格賴夫斯瓦爾德市(Greifswald)建造的一座價值10億歐元(14億澳幣，10.6億美元)的實驗性核融合反應爐，用來測試一個名為仿星器(stellarator)的反應爐設計。
計劃到2021年左右，將能夠持續運轉達30分鐘;對核融合反應爐來說，這是一項紀錄。這是展示未來核融合發電廠基本特點的重要一步：連續運轉。
但是文德爾施泰因7-X反應爐不是唯一的反應爐。法國南部正在建造一座國際熱核融合實驗反應爐(ITER)，是價值200億美元(267億澳幣)的實驗性核融合反應爐，使用一種名為叫做托卡馬克(tokamak)的不同設計。
然而，即使文德爾施泰因7-X反應爐和國際熱核融合實驗反應爐采用不同的設計，這兩項計劃是互補的，而且在一座反應爐的創新，很可能轉移成最終運轉的核融合發電廠。
核融合能源試圖復制為太陽提供動力的反應。在太陽里的兩個非常輕的原子，例如氫或氦，融合在一起。
所得到的融合原子最終比原來的兩個原子稍微輕一點，而根據愛因斯坦公式E = mc2，質量差被轉換為能量。
困難之處在于激發兩個原子融合時，需要加熱到攝氏幾百萬度。
含有這種過熱燃料是不容易的，因此，它被轉變成熱離子氣體，電漿。電漿可以被包含在磁場內，所以不會真的接觸到內部的反應爐。
仿星器設計是造成文德爾施泰因7-X反應爐特別有趣的原因。它有一個嵌入在磁瓶內的真空室，由一個70個超導磁線圈的系統所組成。這些超導磁線圈產生強大的磁場來約束熱電漿。
仿星器和托卡馬克是作為調查核融合動力的兩種超環面(甜甜圈形狀)的磁約束裝置。
在這些實驗中，強大的超環面(或環狀)磁場產生磁瓶，來約束電漿。
然而，為了使電漿在甜甜圈形狀的真空室中有很好的約束，磁場需要有一個轉折。在托卡馬克反應爐里，例如國際熱核融合實驗反應爐，電漿中的大電流產生所需要的轉折路徑。
然而，大電流可以迫使'轉折點(kink)'不穩定性，能夠造成電漿變得支離破碎。
如果電漿是支離破碎的話，反應爐需要充滿氣體來熄滅電漿，并防止破壞實驗。
在仿星器中，磁場中的轉折是藉由扭轉整座機器本身來產生。這會移除大的超環面電流，并且使得電漿從本質上更穩定。
在磁線圈的工程復雜性和降低的約束所產生的費用，意味著電漿不太容易被包含在磁泡(magnetic bubble)內。
盡管文德爾施泰因7-X反應爐和國際熱核融合實驗反應爐采用不同的方式，大部分的底層技術是相同的。
它們都是超環面超導機器，而且都使用外部加熱系統，例如無線電頻率和中性粒子束注入來加熱電漿，并且很多的電漿診斷技術是共同的。
在發電廠，氫的重同位素(氘和氚)融合形成了氦，并伴隨著一個精力充沛的中子。
雖然氦被包含在電漿內，但是中子具有中性電荷，并且射進圍繞電漿的'毯子(blanket)'里。這會加熱毯子，結果驅動產生電力的蒸汽渦輪機。
橫跨核融合功率的一個共同特點是，需要開發出能夠承受由核融合反應所產生的高熱和快速中子的材料。
不管設計如何，核融合反應爐的第一道墻是必須在整個壽命期間，承受來自高能粒子的大量轟擊。
在這個階段，還太早來說國際熱核融合實驗反應爐使用的托卡馬克設計，或是文德爾施泰因7-X反應爐使用的仿星器，哪一個更適合于商業用的核融合發電廠。
但是文德爾施泰因7-X反應爐研究運作的開始不僅有助于決定哪種技術可能是最好的追求，而且會為任何未來的核融合實驗，貢獻出寶貴的知識，而且或許有一天成為真正的能量革命。
